KR102366555B1 - 핵성장 지연을 이용한 영역 선택적 박막 형성 방법 - Google Patents
핵성장 지연을 이용한 영역 선택적 박막 형성 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102366555B1 KR102366555B1 KR1020210000980A KR20210000980A KR102366555B1 KR 102366555 B1 KR102366555 B1 KR 102366555B1 KR 1020210000980 A KR1020210000980 A KR 1020210000980A KR 20210000980 A KR20210000980 A KR 20210000980A KR 102366555 B1 KR102366555 B1 KR 102366555B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- carbon atoms
- group
- formula
- chamber
- thin film
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 7
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000007954 growth retardant Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims abstract description 15
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 219
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 58
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 43
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 40
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 39
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 33
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 32
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 229910052800 carbon group element Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 21
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 18
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 claims description 17
- 125000005264 aryl amine group Chemical group 0.000 claims description 16
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 claims description 15
- 150000003974 aralkylamines Chemical group 0.000 claims description 15
- IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N azide group Chemical group [N-]=[N+]=[N-] IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 125000005265 dialkylamine group Chemical group 0.000 claims description 15
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 15
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 13
- 125000005241 heteroarylamino group Chemical group 0.000 claims description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 6
- 229910052795 boron group element Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021480 group 4 element Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021476 group 6 element Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical group [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims 2
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 claims 1
- 206010053759 Growth retardation Diseases 0.000 abstract 1
- 231100000001 growth retardation Toxicity 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 8
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 6
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 6
- 239000012686 silicon precursor Substances 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 101000735417 Homo sapiens Protein PAPPAS Proteins 0.000 description 3
- 102100034919 Protein PAPPAS Human genes 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- -1 4,4-dimethylpentyl group Chemical group 0.000 description 2
- BIVNKSDKIFWKFA-UHFFFAOYSA-N N-propan-2-yl-N-silylpropan-2-amine Chemical compound CC(C)N([SiH3])C(C)C BIVNKSDKIFWKFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004491 isohexyl group Chemical group C(CCC(C)C)* 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 125000003538 pentan-3-yl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000003548 sec-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001973 tert-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002948 undecyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
- C23C16/45534—Use of auxiliary reactants other than used for contributing to the composition of the main film, e.g. catalysts, activators or scavengers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/06—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
- C23C16/18—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material from metallo-organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/401—Oxides containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/42—Silicides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/02164—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon oxide, e.g. SiO2
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
- H01L21/0228—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition deposition by cyclic CVD, e.g. ALD, ALE, pulsed CVD
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예에 의하면, 영역 선택적 박막 형성 방법은, 핵성장 지연제를 기판이 놓여진 챔버의 내부에 공급하여, 상기 기판의 비성장영역에 흡착시키는 핵성장 지연제 공급 단계; 상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계; 상기 챔버의 내부에 전구체를 공급하여, 상기 기판의 성장영역에 흡착시키는 전구체 공급 단계; 상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계; 그리고 상기 챔버의 내부에 반응 물질을 공급하여 흡착된 상기 전구체와 반응하고 박막을 형성하는 박막 형성 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 박막 형성 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 핵성장 지연을 이용한 영역 선택적인 박막의 형성 방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 패터닝은 다양한 물질층들의 배열과 리소그래피 또는 식각 공정을 이용하여 제조된다. 그러나 지난 수십년간 소자의 미세화가 가속화되었고 요구되는 패턴의 사이즈가 나노미터(nm) 수준으로 줄어 나노패턴 형성을 위해서는 비용 및 시간이 매우 증가하게 되었다. 또한, 후속 공정을 수행할 필요 없이 자체 정렬된(Self-alligned) 구조를 얻을 수 있는 선택적 증착 공정의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 영역에 따른 선택이 가능한 박막 형성 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 영역 선택적 박막 형성 방법은, 핵성장 지연제를 기판이 놓여진 챔버의 내부에 공급하여, 상기 기판의 비성장영역에 흡착시키는 핵성장 지연제 공급 단계; 상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계; 상기 챔버의 내부에 전구체를 공급하여, 상기 기판의 성장영역에 흡착시키는 전구체 공급 단계; 상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계; 그리고 상기 챔버의 내부에 반응 물질을 공급하여 흡착된 상기 전구체와 반응하고 박막을 형성하는 박막 형성 단계를 포함한다.
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 1>로 표시될 수 있다.
<화학식 1>
상기 <화학식 1>에서, n=1,2이며, R은 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다.
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 2>로 표시될 수 있다.
<화학식 2>
상기 <화학식 2>에서, n은 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수 중에서 선택된다.
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 3>으로 표시될 수 있다.
<화학식 3>
상기 <화학식 3>에서, n은 각각 독립적으로 0 내지 8의 정수 중에서 선택되고, R1은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 5의 알콕시기 또는 수소 원자 중에서 선택되며, R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다.
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 4>로 표시될 수 있다.
<화학식 4>
상기 <화학식 4>에서, n은 각각 독립적으로 1 내지 8의 정수 중에서 선택되고, m은 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수 중에서 선택되며, R1 또는 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다.
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 5>로 표시될 수 있다.
<화학식 5>
상기 <화학식 5>에서, n은 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고, m은 각각 독립적으로 0 내지 8의 정수 중에서 선택되며, R1은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기 또는 수소 원자 중에서 선택되며, R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다.
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 6>로 표시될 수 있다.
<화학식 6>
상기 <화학식 6>에서, n은 각각 독립적으로 1 내지 8의 정수 중에서 선택되고, m은 각각 독립적으로 1내지 6의 정수 중에서 선택되며, R1 또는 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다.
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 7>로 표시될 수 있다.
<화학식 7>
상기 <화학식 7>에서, n은 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수 중에서 선택되고, m은 각각 독립적으로 1내지 5의 정수 중에서 선택되며, R은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다.
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 8>로 표시될 수 있다.
<화학식 8>
상기 <화학식 8>에서, n은 각각 독립적으로 0 내지 8의 정수 중에서 선택되고, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기이며, R4는 수소, 탄소수가 1 내지 6의 알킬기, 탄소수가 1 내지 8의 알콕시기 중에서 선택된다.
상기 비성장영역은 1족 내지 13족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막일 수 있다.
상기 금속 함유막은 Zr, Hf, Ti을 포함하는 4족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막일 수 있다.
상기 금속 함유막은 Nb 및 Ta을 포함하는 5족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막일 수 있다.
상기 금속 함유막은 W을 포함하는 6족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막일 수 있다.
상기 금속 함유막은 Cu을 포함하는 11족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막일 수 있다.
상기 금속 함유막은 Al을 포함하는 13족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막일 수 있다.
상기 금속 함유막은 금속 자체일 수 있다.
상기 금속 함유막은 금속 산화물일 수 있다.
상기 금속 함유막은 금속 질화물일 수 있다.
상기 성장영역은 Si, Ge을 포함하는 14족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 할 수 있다.
상기 성장영역은 실리콘 함유막일 수 있다.
상기 실리콘 함유막은 Si, SiO, SiN, SiCN, C-doped SiN, SiON 중 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 성장영역은 게르마늄 함유막일 수 있다.
상기 전구체는 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 유기 화합물일 수 있다.
상기 전구체는 하기 <화학식 9>로 표시될 수 있다.
<화학식 9>
상기 <화학식 9>에서, M은 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나이며, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민기, 탄소수 1 내지 10의 다이알킬 아민기, 탄소수 6 내지 12의 아릴아민기, 탄소수 7 내지 13의 아랄킬아민기, 탄소수 3 내지 10의 사이클릭 아민기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클릭 아민기, 탄소수 6 내지 12의 헤테로아릴아민기, 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴아민기, 아자이드기 또는 할로겐 중에서 선택된다.
상기 전구체는 하기 <화학식 10>로 표시될 수 있다.
<화학식 10>
상기 <화학식 10>에서, M은 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나이며, R1 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민기, 탄소수 1 내지 10의 다이알킬 아민기, 탄소수 6 내지 12의 아릴아민기, 탄소수 7 내지 13의 아랄킬아민기, 탄소수 3 내지 10의 사이클릭 아민기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클릭 아민기, 탄소수 6 내지 12의 헤테로아릴아민기, 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴아민기, 아자이드기 또는 할로겐 중에서 선택된다.
상기 전구체는 하기 <화학식 11>로 표시될 수 있다.
<화학식 11>
상기 <화학식 11>에서, M은 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나이며, R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 중에서 선택되고, R6 내지 R9는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민기, 탄소수 1 내지 10의 다이알킬 아민기, 탄소수 6 내지 12의 아릴아민기, 탄소수 7 내지 13의 아랄킬아민기, 탄소수 3 내지 10의 사이클릭 아민기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클릭 아민기, 탄소수 6 내지 12의 헤테로아릴아민기, 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴아민기, 아자이드기 또는 할로겐 중에서 선택된다.
상기 전구체는 하기 <화학식 12>로 표시될 수 있다.
<화학식 12>
상기 <화학식 12>에서, M은 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나이며, R1 내지 R10은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 중에서 선택되고, R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민기, 탄소수 1 내지 10의 다이알킬 아민기, 탄소수 6 내지 12의 아릴아민기, 탄소수 7 내지 13의 아랄킬아민기, 탄소수 3 내지 10의 사이클릭 아민기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클릭 아민기, 탄소수 6 내지 12의 헤테로아릴아민기, 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴아민기, 아자이드기 또는 할로겐 중에서 선택된다.
상기 전구체는 하기 <화학식 13>로 표시될 수 있다.
<화학식 13>
상기 <화학식 13>에서, M은 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나이며, R1 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민기, 탄소수 1 내지 10의 다이알킬 아민기, 탄소수 6 내지 12의 아릴아민기, 탄소수 7 내지 13의 아랄킬아민기, 탄소수 3 내지 10의 사이클릭 아민기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클릭 아민기, 탄소수 6 내지 12의 헤테로아릴아민기, 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴아민기, 아자이드기 또는 할로겐 중에서 선택된다.
상기 반응 물질은 O3, O2, H2O, H2O2, N2O, NH3 중 하나 이상일 수 있다.
상기 박막은 화학기상 증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD) 또는 원자층 증착법(Atomic layer Deposition, ALD)에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 핵성장 지연제가 비성장영역에 흡착된 상태에서 후속적으로 공급되는 전구체가 비성장영역에 흡착되는 것을 방지하며, 이를 통해 비성장영역에 박막이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 형성 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 2는 도 1에 따른 공급 주기를 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 비교예에 따른 사이클별 실리콘 산화막의 두께를 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클별 실리콘 산화막의 두께를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 공급 주기를 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 비교예에 따른 사이클별 실리콘 산화막의 두께를 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클별 실리콘 산화막의 두께를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 6을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용 오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본원 명세서 전체에서, 용어 "알킬"또는 "알킬기"는, 1 내지 12 개의 탄소 원자, 1 내지 10 개의 탄소 원자, 1 내지 8 개의 탄소 원자, 1 내지 5 개의 탄소 원자, 1 내지 3 개의 탄소 원자, 3 내지 8 개의 탄소 원자, 또는 3 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 알킬기를 포함한다. 예를 들어, 상기 알킬기로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기(nPr), iso-프로필기(iPr), n-부틸기(nBu), tert-부틸기(tBu), iso-부틸기(iBu), sec-부틸기(sBu), n-펜틸기, tert-펜틸기, iso-펜틸기, sec-펜틸기, 네오펜틸기, 3-펜틸기, 헥실기, 이소헥실기, 헵틸기, 4,4-디메틸펜틸기, 옥틸기, 2,2,4-트리메틸펜틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 및 이들의 이성질체 등을 들 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 용어 "막"은 "막" 또는 "박막"을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
원자층 증착법으로 박막을 증착할 경우, 초기 사이클에서는 기판 또는 하부막 위에 반응물이 증착되지 않으며, 이후 증착되기까지 여러 번의 사이클이 필요할 수 있다. 이와 같은 시기를 잠복기(incubation time)라고 하며, 잠복기는 반응물의 특성, 증착되는 기판 또는 하부막의 성질 등의 여러 조건에 따라 달라질 수 있다. 본 발명은 종래 기술의 한계를 극복하고 ALD 증착 공정 및 잠복기의 차이를 이용하여 박막 물질의 선택적 증착을 위한 개선된 방법을 제공하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 형성 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이며, 도 2는 도 1에 따른 공급 주기를 개략적으로 나타내는 그래프이다.
기판은 공정챔버의 내부로 로드되며, 이하의 ALD 공정 조건은 조정된다. ALD 공정 조건은 기판 또는 공정챔버의 온도, 챔버 압력, 가스 유동률을 포함할 수 있다.
먼저, 기판은 챔버의 내부에 공급된 핵성장 지연제에 노출되며, 핵성장 지연제는 기판의 표면에 흡착된다. 기판은 비성장영역 및 성장영역을 가지며, 핵성장 지연제는 비성장영역 및 성장영역에 흡착되어, 후속 공정에서 전구체가 흡착되는 것을 방해한다.
비성장영역은 1족 내지 13족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막일 수 있다. 구체적으로, 금속 함유막은 Zr, Hf, Ti을 포함하는 4족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막, Nb 및 Ta을 포함하는 5족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막, W을 포함하는 6족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막, Cu을 포함하는 11족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막, Al을 포함하는 13족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막이거나, 금속 자체 또는 금속 산화물이나 금속 질화물일 수 있다.
성장영역은 Si, Ge을 포함하는 14족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 할 수 있다. 구체적으로, 성장영역은 실리콘 함유막일 수 있으며, 실리콘 함유막은 Si, SiO, SiN, SiCN, C-doped SiN, SiON 중 선택된 하나 이상일 수 있다. 또한, 성장영역은 게르마늄 함유막일 수 있다.
핵성장 지연제는 하기 <화학식 1>로 표시될 수 있다.
<화학식 1>
상기 <화학식 1>에서, n=1,2이며, R은 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다.
핵성장 지연제는 하기 <화학식 2>로 표시될 수 있다.
<화학식 2>
상기 <화학식 2>에서, n은 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수 중에서 선택된다.
핵성장 지연제는 하기 <화학식 3>으로 표시될 수 있다.
<화학식 3>
상기 <화학식 3>에서, n은 각각 독립적으로 0 내지 8의 정수 중에서 선택되고, R1은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 5의 알콕시기 또는 수소 원자 중에서 선택되며, R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다.
핵성장 지연제는 하기 <화학식 4>로 표시될 수 있다.
<화학식 4>
상기 <화학식 4>에서, n은 각각 독립적으로 1 내지 8의 정수 중에서 선택되고, m은 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수 중에서 선택되며, R1 또는 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다.
핵성장 지연제는 하기 <화학식 5>로 표시될 수 있다.
<화학식 5>
상기 <화학식 5>에서, n은 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고, m은 각각 독립적으로 0 내지 8의 정수 중에서 선택되며, R1은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기 또는 수소 원자 중에서 선택되며, R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다.
핵성장 지연제는 하기 <화학식 6>로 표시될 수 있다.
<화학식 6>
상기 <화학식 6>에서, n은 각각 독립적으로 1 내지 8의 정수 중에서 선택되고, m은 각각 독립적으로 1내지 6의 정수 중에서 선택되며, R1 또는 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다.
핵성장 지연제는 하기 <화학식 7>로 표시될 수 있다.
<화학식 7>
상기 <화학식 7>에서, n은 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수 중에서 선택되고, m은 각각 독립적으로 1내지 5의 정수 중에서 선택되며, R은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다.
핵성장 지연제는 하기 <화학식 8>로 표시될 수 있다.
<화학식 8>
상기 <화학식 8>에서, n은 각각 독립적으로 0 내지 8의 정수 중에서 선택되고, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기이며, R4는 수소, 탄소수가 1 내지 6의 알킬기, 탄소수가 1 내지 8의 알콕시기 중에서 선택된다.
이후, 챔버의 내부에 퍼지가스(예를 들어, Ar과 같은 비활성가스)를 공급하여, 미흡착 핵성장 지연제 또는 부산물을 제거하거나 정화한다.
이후, 기판은 챔버의 내부에 공급된 전구체에 노출되며, 전구체는 기판의 표면에 흡착된다. 전구체는 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 유기 화합물일 수 있다.
전구체는 하기 <화학식 9>로 표시될 수 있다.
<화학식 9>
상기 <화학식 9>에서, M은 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나이며, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민기, 탄소수 1 내지 10의 다이알킬 아민기, 탄소수 6 내지 12의 아릴아민기, 탄소수 7 내지 13의 아랄킬아민기, 탄소수 3 내지 10의 사이클릭 아민기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클릭 아민기, 탄소수 6 내지 12의 헤테로아릴아민기, 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴아민기, 아자이드기 또는 할로겐 중에서 선택된다.
전구체는 하기 <화학식 10>로 표시될 수 있다.
<화학식 10>
상기 <화학식 10>에서, M은 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나이며, R1 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민기, 탄소수 1 내지 10의 다이알킬 아민기, 탄소수 6 내지 12의 아릴아민기, 탄소수 7 내지 13의 아랄킬아민기, 탄소수 3 내지 10의 사이클릭 아민기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클릭 아민기, 탄소수 6 내지 12의 헤테로아릴아민기, 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴아민기, 아자이드기 또는 할로겐 중에서 선택된다.
전구체는 하기 <화학식 11>로 표시될 수 있다.
<화학식 11>
상기 <화학식 11>에서, M은 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나이며, R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 중에서 선택되고, R6 내지 R9는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민기, 탄소수 1 내지 10의 다이알킬 아민기, 탄소수 6 내지 12의 아릴아민기, 탄소수 7 내지 13의 아랄킬아민기, 탄소수 3 내지 10의 사이클릭 아민기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클릭 아민기, 탄소수 6 내지 12의 헤테로아릴아민기, 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴아민기, 아자이드기 또는 할로겐 중에서 선택된다.
전구체는 하기 <화학식 12>로 표시될 수 있다.
<화학식 12>
상기 <화학식 12>에서, M은 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나이며, R1 내지 R10은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 중에서 선택되고, R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민기, 탄소수 1 내지 10의 다이알킬 아민기, 탄소수 6 내지 12의 아릴아민기, 탄소수 7 내지 13의 아랄킬아민기, 탄소수 3 내지 10의 사이클릭 아민기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클릭 아민기, 탄소수 6 내지 12의 헤테로아릴아민기, 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴아민기, 아자이드기 또는 할로겐 중에서 선택된다.
전구체는 하기 <화학식 13>로 표시될 수 있다.
<화학식 13>
상기 <화학식 13>에서, M은 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나이며, R1 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민기, 탄소수 1 내지 10의 다이알킬 아민기, 탄소수 6 내지 12의 아릴아민기, 탄소수 7 내지 13의 아랄킬아민기, 탄소수 3 내지 10의 사이클릭 아민기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클릭 아민기, 탄소수 6 내지 12의 헤테로아릴아민기, 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴아민기, 아자이드기 또는 할로겐 중에서 선택된다.
이후, 챔버의 내부에 퍼지가스(예를 들어, Ar과 같은 비활성가스)를 공급하여, 미흡착 전구체 또는 부산물을 제거하거나 정화한다.
이후, 기판은 챔버의 내부에 공급된 반응 물질에 노출되며, 기판의 표면에 박막이 형성된다. 반응 물질은 전구체층과 반응하여 박막을 형성하며, 반응 물질은 O3, O2, H2O, H2O2, N2O, NH3 중 하나 이상일 수 있다(반응 물질은 산화물, 질화물을 형성하기 위한 것이며, 필요에 따라 예시된 물질 이외의 물질로 대체될 수 있다).
이후, 챔버의 내부에 퍼지가스(예를 들어, Ar과 같은 비활성가스)를 공급하여, 미반응 물질 또는 부산물을 제거하거나 정화한다.
- 실시예
앞서 설명한 핵성장 지연제를 사용하여 Si, SiN, SiO, TiN, HfO, NbO 하부막 상에 각각 실리콘 산화막을 형성하였으며, 하부막은 기판 자체 또는 ALD 공정을 통해 형성하였다. ALD 공정을 통해 실리콘 산화막을 형성하였으며, ALD 공정 온도는 320℃, 반응 물질은 O3 가스를 사용하였다.
ALD 공정을 통한 실리콘 산화막 형성 과정은 아래와 같으며, 아래 과정을 1사이클로 하여 진행하였다(도 1 및 2 참고).
1) 반응 챔버 내에 핵성장 지연제를 공급하여 기판에 흡착
2) 반응 챔버 내에 Ar 가스를 공급하여 미흡착 핵성장 지연제 또는 부산물을 제거
3) Ar을 캐리어 가스로 하여, 실리콘 전구체 DIPAS(Diisopropylamino Silane)를 반응 챔버에 공급하고 기판에 실리콘 전구체를 흡착
4) 반응 챔버 내에 Ar 가스를 공급하여 미흡착 실리콘 전구체 또는 부산물을 제거
5) O3 가스를 반응 챔버에 공급하여 실리콘 산화막을 형성
6) 반응 챔버 내에 Ar 가스를 공급하여 미반응물질 또는 부산물을 제거
- 비교예
앞서 설명한 핵성장 지연제를 사용하지 않고 Si, SiN, SiO, TiN, HfO, NbO 하부막 상에 각각 실리콘 산화막을 형성하였으며, 하부막은 기판 자체 또는 ALD 공정을 통해 형성하였다. ALD 공정을 통해 실리콘 산화막을 형성하였으며, ALD 공정 온도는 320℃, 반응 물질은 O3 가스를 사용하였다.
ALD 공정을 통한 실리콘 산화막 형성 과정은 아래와 같으며, 아래 과정을 1사이클로 하여 진행하였다.
1) Ar을 캐리어 가스로 하여, 실리콘 전구체 DIPAS(Diisopropylamino Silane)를 반응 챔버에 공급하고 기판에 실리콘 전구체를 흡착
2) 반응 챔버 내에 Ar 가스를 공급하여 미흡착 실리콘 전구체 또는 부산물을 제거
3) O3 가스를 반응 챔버에 공급하여 실리콘 산화막을 형성
4) 반응 챔버 내에 Ar 가스를 공급하여 미반응물질 또는 부산물을 제거
도 3 및 도 4는 본 발명의 비교예에 따른 사이클별 실리콘 산화막의 두께를 나타내는 도면이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클별 실리콘 산화막의 두께를 나타내는 도면이다.
비교예의 경우, Si 함유 전구체로 사용된 DIPAS가 하부막(또는 기판)에 따른 선택성 없이 잠복기를 갖지 않는 반면, 실시예의 경우, 하부막(또는 기판)에 따른 잠복기가 다르게 나타나며, 특정 사이클에서 완전한 선택적 성장이 가능함을 알 수 있다.
이와 같은 결과는 핵성장 지연제가 하부막(또는 기판)에 따른 흡착 세기(정도)를 달리하여 잠복기에 차이가 발생한 것으로 해석된다. 즉, 흡착 세기(정도)가 강한 하부막(또는 기판)의 경우, 전구체 흡착을 방해하는 효과가 커서 전구체 흡착 및 핵생성이 어렵고 핵생성 밀도가 낮은 반면, 흡착 세기(정도)가 약한 하부막(또는 기판)의 경우, 전구체 흡착을 방해하는 효과가 작아 전구체 흡착 및 핵생성이 용이하고 핵생성 밀도가 큰 것으로 해석되며, 기타 복합적인 원인에 의한 결과로 원하는 선택성을 얻을 수 있다.
이상에서 본 발명을 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.
Claims (30)
- 핵성장 지연제를 기판이 놓여진 챔버의 내부에 공급하여, 상기 기판의 비성장영역 및 성장영역에 흡착시키는 핵성장 지연제 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계;
상기 챔버의 내부에 전구체를 공급하는 전구체 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계; 및
상기 챔버의 내부에 반응 물질을 공급하여 흡착된 상기 전구체와 반응하고 박막을 형성하는 박막 형성 단계를 포함하되,
상기 비성장영역은 1족 내지 13족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막인, 영역 선택적 박막 형성 방법. - 제1항에 있어서,
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 1>로 표시되는, 영역 선택적 박막 형성 방법.
<화학식 1>
상기 <화학식 1>에서, n=1,2이며,
R은 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다. - 핵성장 지연제를 기판이 놓여진 챔버의 내부에 공급하여, 상기 기판의 비성장영역 및 성장영역에 흡착시키는 핵성장 지연제 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계;
상기 챔버의 내부에 전구체를 공급하는 전구체 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계; 및
상기 챔버의 내부에 반응 물질을 공급하여 흡착된 상기 전구체와 반응하고 박막을 형성하는 박막 형성 단계를 포함하되,
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 2>로 표시되는, 영역 선택적 박막 형성 방법.
<화학식 2>
상기 <화학식 2>에서, n은 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수 중에서 선택된다. - 핵성장 지연제를 기판이 놓여진 챔버의 내부에 공급하여, 상기 기판의 비성장영역 및 성장영역에 흡착시키는 핵성장 지연제 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계;
상기 챔버의 내부에 전구체를 공급하는 전구체 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계; 및
상기 챔버의 내부에 반응 물질을 공급하여 흡착된 상기 전구체와 반응하고 박막을 형성하는 박막 형성 단계를 포함하되,
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 3>으로 표시되는, 영역 선택적 박막 형성 방법.
<화학식 3>
상기 <화학식 3>에서, n은 각각 독립적으로 0 내지 8의 정수 중에서 선택되고,
R1은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 5의 알콕시기 또는 수소 원자 중에서 선택되며,
R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다. - 핵성장 지연제를 기판이 놓여진 챔버의 내부에 공급하여, 상기 기판의 비성장영역 및 성장영역에 흡착시키는 핵성장 지연제 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계;
상기 챔버의 내부에 전구체를 공급하는 전구체 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계; 및
상기 챔버의 내부에 반응 물질을 공급하여 흡착된 상기 전구체와 반응하고 박막을 형성하는 박막 형성 단계를 포함하되,
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 4>로 표시되는, 영역 선택적 박막 형성 방법.
<화학식 4>
상기 <화학식 4>에서, n은 각각 독립적으로 1 내지 8의 정수 중에서 선택되고,
m은 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수 중에서 선택되며,
R1 또는 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다. - 핵성장 지연제를 기판이 놓여진 챔버의 내부에 공급하여, 상기 기판의 비성장영역 및 성장영역에 흡착시키는 핵성장 지연제 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계;
상기 챔버의 내부에 전구체를 공급하는 전구체 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계; 및
상기 챔버의 내부에 반응 물질을 공급하여 흡착된 상기 전구체와 반응하고 박막을 형성하는 박막 형성 단계를 포함하되,
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 5>로 표시되는, 영역 선택적 박막 형성 방법.
<화학식 5>
상기 <화학식 5>에서, n은 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고,
m은 각각 독립적으로 0 내지 8의 정수 중에서 선택되며,
R1은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기 또는 수소 원자 중에서 선택되며,
R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다. - 핵성장 지연제를 기판이 놓여진 챔버의 내부에 공급하여, 상기 기판의 비성장영역 및 성장영역에 흡착시키는 핵성장 지연제 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계;
상기 챔버의 내부에 전구체를 공급하는 전구체 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계; 및
상기 챔버의 내부에 반응 물질을 공급하여 흡착된 상기 전구체와 반응하고 박막을 형성하는 박막 형성 단계를 포함하되,
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 6>로 표시되는, 영역 선택적 박막 형성 방법.
<화학식 6>
상기 <화학식 6>에서, n은 각각 독립적으로 1 내지 8의 정수 중에서 선택되고,
m은 각각 독립적으로 1내지 6의 정수 중에서 선택되며,
R1 또는 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다. - 핵성장 지연제를 기판이 놓여진 챔버의 내부에 공급하여, 상기 기판의 비성장영역 및 성장영역에 흡착시키는 핵성장 지연제 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계;
상기 챔버의 내부에 전구체를 공급하는 전구체 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계; 및
상기 챔버의 내부에 반응 물질을 공급하여 흡착된 상기 전구체와 반응하고 박막을 형성하는 박막 형성 단계를 포함하되,
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 7>로 표시되는, 영역 선택적 박막 형성 방법.
<화학식 7>
상기 <화학식 7>에서, n은 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수 중에서 선택되고,
m은 각각 독립적으로 1내지 5의 정수 중에서 선택되며,
R은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 중에서 선택된다. - 핵성장 지연제를 기판이 놓여진 챔버의 내부에 공급하여, 상기 기판의 비성장영역 및 성장영역에 흡착시키는 핵성장 지연제 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계;
상기 챔버의 내부에 전구체를 공급하는 전구체 공급 단계;
상기 챔버의 내부를 퍼지하는 단계; 및
상기 챔버의 내부에 반응 물질을 공급하여 흡착된 상기 전구체와 반응하고 박막을 형성하는 박막 형성 단계를 포함하되,
상기 핵성장 지연제는 하기 <화학식 8>로 표시되는, 영역 선택적 박막 형성 방법.
<화학식 8>
상기 <화학식 8>에서, n은 각각 독립적으로 0 내지 8의 정수 중에서 선택되고,
R1 내지 R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기이며,
R4는 수소, 탄소수가 1 내지 6의 알킬기, 탄소수가 1 내지 8의 알콕시기 중에서 선택된다. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 금속 함유막은 Zr, Hf, Ti을 포함하는 4족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막인, 영역 선택적 박막 형성 방법. - 제1항에 있어서,
상기 금속 함유막은 Nb 및 Ta을 포함하는 5족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막인, 영역 선택적 박막 형성 방법. - 제1항에 있어서,
상기 금속 함유막은 W을 포함하는 6족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막인, 영역 선택적 박막 형성 방법. - 제1항에 있어서,
상기 금속 함유막은 Cu을 포함하는 11족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막인, 영역 선택적 박막 형성 방법. - 제1항에 있어서,
상기 금속 함유막은 Al을 포함하는 13족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 금속 함유막인, 영역 선택적 박막 형성 방법. - 제1항에 있어서,
상기 금속 함유막은 금속 자체인, 영역 선택적 박막 형성 방법. - 제1항에 있어서,
상기 금속 함유막은 금속 산화물인, 영역 선택적 박막 형성 방법. - 제1항에 있어서,
상기 금속 함유막은 금속 질화물인, 영역 선택적 박막 형성 방법. - 제1항에 있어서,
상기 성장영역은 Si, Ge을 포함하는 14족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는, 영역 선택적 박막 형성 방법. - 제1항에 있어서,
상기 성장영역은 실리콘 함유막인, 영역 선택적 박막 형성 방법. - 제20항에 있어서,
상기 실리콘 함유막은 Si, SiO, SiN, SiCN, C-doped SiN, SiON 중 선택된 하나 이상인, 영역 선택적 박막 형성 방법. - 제1항에 있어서,
상기 성장영역은 게르마늄 함유막인, 영역 선택적 박막 형성 방법. - 제1항에 있어서,
상기 전구체는 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나 이상을 중심원소로 하는 유기 화합물인, 영역 선택적 박막 형성 방법. - 제23항에 있어서,
상기 전구체는 하기 <화학식 9>로 표시되는, 영역 선택적 박막 형성 방법.
<화학식 9>
상기 <화학식 9>에서,
M은 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나이며,
R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민기, 탄소수 1 내지 10의 다이알킬 아민기, 탄소수 6 내지 12의 아릴아민기, 탄소수 7 내지 13의 아랄킬아민기, 탄소수 3 내지 10의 사이클릭 아민기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클릭 아민기, 탄소수 6 내지 12의 헤테로아릴아민기, 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴아민기, 아자이드기 또는 할로겐 중에서 선택된다. - 제23항에 있어서,
상기 전구체는 하기 <화학식 10>로 표시되는, 영역 선택적 박막 형성 방법.
<화학식 10>
상기 <화학식 10>에서,
M은 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나이며,
R1 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민기, 탄소수 1 내지 10의 다이알킬 아민기, 탄소수 6 내지 12의 아릴아민기, 탄소수 7 내지 13의 아랄킬아민기, 탄소수 3 내지 10의 사이클릭 아민기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클릭 아민기, 탄소수 6 내지 12의 헤테로아릴아민기, 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴아민기, 아자이드기 또는 할로겐 중에서 선택된다. - 제23항에 있어서,
상기 전구체는 하기 <화학식 11>로 표시되는, 영역 선택적 박막 형성 방법.
<화학식 11>
상기 <화학식 11>에서,
M은 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나이며,
R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 중에서 선택되고, R6 내지 R9는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민기, 탄소수 1 내지 10의 다이알킬 아민기, 탄소수 6 내지 12의 아릴아민기, 탄소수 7 내지 13의 아랄킬아민기, 탄소수 3 내지 10의 사이클릭 아민기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클릭 아민기, 탄소수 6 내지 12의 헤테로아릴아민기, 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴아민기, 아자이드기 또는 할로겐 중에서 선택된다. - 제23항에 있어서,
상기 전구체는 하기 <화학식 12>로 표시되는, 영역 선택적 박막 형성 방법.
<화학식 12>
상기 <화학식 12>에서,
M은 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나이며,
R1 내지 R10은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 중에서 선택되고, R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민기, 탄소수 1 내지 10의 다이알킬 아민기, 탄소수 6 내지 12의 아릴아민기, 탄소수 7 내지 13의 아랄킬아민기, 탄소수 3 내지 10의 사이클릭 아민기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클릭 아민기, 탄소수 6 내지 12의 헤테로아릴아민기, 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴아민기, 아자이드기 또는 할로겐 중에서 선택된다. - 제23항에 있어서,
상기 전구체는 하기 <화학식 13>로 표시되는, 영역 선택적 박막 형성 방법.
<화학식 13>
상기 <화학식 13>에서,
M은 Si, Ge 을 포함하는 14족 원소 중 하나이며,
R1 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민기, 탄소수 1 내지 10의 다이알킬 아민기, 탄소수 6 내지 12의 아릴아민기, 탄소수 7 내지 13의 아랄킬아민기, 탄소수 3 내지 10의 사이클릭 아민기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클릭 아민기, 탄소수 6 내지 12의 헤테로아릴아민기, 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴아민기, 아자이드기 또는 할로겐 중에서 선택된다. - 제1항에 있어서,
상기 반응 물질은 O3, O2, H2O, H2O2, N2O, NH3 중 하나 이상인, 영역 선택적 박막 형성 방법. - 제1항에 있어서,
상기 박막은 화학기상 증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD) 또는 원자층 증착법(Atomic layer Deposition, ALD)에 의해 형성되는, 영역 선택적 박막 형성 방법.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210000980A KR102366555B1 (ko) | 2021-01-05 | 2021-01-05 | 핵성장 지연을 이용한 영역 선택적 박막 형성 방법 |
| JP2023540967A JP2024503820A (ja) | 2021-01-05 | 2022-01-05 | 核成長遅延を利用した領域選択的薄膜形成方法 |
| PCT/KR2022/000171 WO2022149854A1 (ko) | 2021-01-05 | 2022-01-05 | 핵성장 지연을 이용한 영역 선택적 박막 형성 방법 |
| TW111100461A TWI805171B (zh) | 2021-01-05 | 2022-01-05 | 選擇性形成薄膜的方法 |
| US18/260,402 US20240068091A1 (en) | 2021-01-05 | 2022-01-05 | Area-selective emthod for forming thin film by using nuclear growth retardation |
| CN202280009152.0A CN116829761A (zh) | 2021-01-05 | 2022-01-05 | 利用核生长阻滞的区域选择性薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210000980A KR102366555B1 (ko) | 2021-01-05 | 2021-01-05 | 핵성장 지연을 이용한 영역 선택적 박막 형성 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102366555B1 true KR102366555B1 (ko) | 2022-02-23 |
Family
ID=80495423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210000980A KR102366555B1 (ko) | 2021-01-05 | 2021-01-05 | 핵성장 지연을 이용한 영역 선택적 박막 형성 방법 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240068091A1 (ko) |
| JP (1) | JP2024503820A (ko) |
| KR (1) | KR102366555B1 (ko) |
| CN (1) | CN116829761A (ko) |
| TW (1) | TWI805171B (ko) |
| WO (1) | WO2022149854A1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023167483A1 (ko) * | 2022-03-04 | 2023-09-07 | 솔브레인 주식회사 | 박막 개질 조성물, 이를 이용한 박막 형성 방법, 이로부터 제조된 반도체 기판 및 반도체 소자 |
| WO2024090846A1 (ko) * | 2022-10-26 | 2024-05-02 | 솔브레인 주식회사 | 진공 기반 박막 개질제, 이를 포함한 박막 개질 조성물, 이를 이용한 박막 형성 방법, 이로부터 제조된 반도체 기판 및 반도체 소자 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070015958A1 (en) | 2002-11-15 | 2007-01-18 | Lilip Lau | Cardiac harness delivery device and method of use |
| KR20150108779A (ko) * | 2014-03-18 | 2015-09-30 | 주식회사 유진테크 머티리얼즈 | 유기 게르마늄 아민 화합물 및 이를 이용한 박막 증착 방법 |
| KR102095710B1 (ko) * | 2019-11-05 | 2020-04-01 | 주식회사 유진테크 머티리얼즈 | 표면 보호 물질을 이용한 박막 형성 방법 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6759325B2 (en) * | 2000-05-15 | 2004-07-06 | Asm Microchemistry Oy | Sealing porous structures |
| WO2011050073A1 (en) * | 2009-10-23 | 2011-04-28 | President And Fellows Of Harvard College | Self-aligned barrier and capping layers for interconnects |
| US8293658B2 (en) * | 2010-02-17 | 2012-10-23 | Asm America, Inc. | Reactive site deactivation against vapor deposition |
| TWI686499B (zh) * | 2014-02-04 | 2020-03-01 | 荷蘭商Ａｓｍ Ｉｐ控股公司 | 金屬、金屬氧化物與介電質的選擇性沉積 |
| US10170320B2 (en) * | 2015-05-18 | 2019-01-01 | Lam Research Corporation | Feature fill with multi-stage nucleation inhibition |
| US9803277B1 (en) * | 2016-06-08 | 2017-10-31 | Asm Ip Holding B.V. | Reaction chamber passivation and selective deposition of metallic films |
| US10043656B1 (en) * | 2017-03-10 | 2018-08-07 | Lam Research Corporation | Selective growth of silicon oxide or silicon nitride on silicon surfaces in the presence of silicon oxide |
| KR102406174B1 (ko) * | 2020-09-08 | 2022-06-08 | 주식회사 이지티엠 | 선택성 부여제를 이용한 영역 선택적 박막 형성 방법 |
-
2021
- 2021-01-05 KR KR1020210000980A patent/KR102366555B1/ko active IP Right Grant
-
2022
- 2022-01-05 TW TW111100461A patent/TWI805171B/zh active
- 2022-01-05 US US18/260,402 patent/US20240068091A1/en active Pending
- 2022-01-05 WO PCT/KR2022/000171 patent/WO2022149854A1/ko active Application Filing
- 2022-01-05 CN CN202280009152.0A patent/CN116829761A/zh active Pending
- 2022-01-05 JP JP2023540967A patent/JP2024503820A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070015958A1 (en) | 2002-11-15 | 2007-01-18 | Lilip Lau | Cardiac harness delivery device and method of use |
| KR20150108779A (ko) * | 2014-03-18 | 2015-09-30 | 주식회사 유진테크 머티리얼즈 | 유기 게르마늄 아민 화합물 및 이를 이용한 박막 증착 방법 |
| KR102095710B1 (ko) * | 2019-11-05 | 2020-04-01 | 주식회사 유진테크 머티리얼즈 | 표면 보호 물질을 이용한 박막 형성 방법 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023167483A1 (ko) * | 2022-03-04 | 2023-09-07 | 솔브레인 주식회사 | 박막 개질 조성물, 이를 이용한 박막 형성 방법, 이로부터 제조된 반도체 기판 및 반도체 소자 |
| WO2024090846A1 (ko) * | 2022-10-26 | 2024-05-02 | 솔브레인 주식회사 | 진공 기반 박막 개질제, 이를 포함한 박막 개질 조성물, 이를 이용한 박막 형성 방법, 이로부터 제조된 반도체 기판 및 반도체 소자 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022149854A1 (ko) | 2022-07-14 |
| CN116829761A (zh) | 2023-09-29 |
| TWI805171B (zh) | 2023-06-11 |
| TW202231901A (zh) | 2022-08-16 |
| US20240068091A1 (en) | 2024-02-29 |
| JP2024503820A (ja) | 2024-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9837281B2 (en) | Cyclic doped aluminum nitride deposition | |
| KR102095710B1 (ko) | 표면 보호 물질을 이용한 박막 형성 방법 | |
| KR100434186B1 (ko) | 트리스디메틸아미노실란을 이용한 원자층 적층으로실리콘을 함유하는 박막을 형성하는 방법 | |
| CN111254416A (zh) | 用于形成紫外辐射响应性含金属氧化物的膜的方法 | |
| KR102366555B1 (ko) | 핵성장 지연을 이용한 영역 선택적 박막 형성 방법 | |
| KR20080050510A (ko) | 배치 ａｌｄ 반응기에 대한 처리 공정 | |
| KR102333599B1 (ko) | 표면 보호 물질을 이용한 박막 형성 방법 | |
| JP2011511160A (ja) | β−ジケチミナト配位子含有新金属前駆体 | |
| JP6302081B2 (ja) | ゲルマニウムまたは酸化ゲルマニウムの原子層堆積 | |
| JP2018503247A (ja) | ジルコニウム含有膜を蒸着するためのジルコニウム含有膜形成組成物 | |
| JP2016500762A (ja) | シリコン含有薄膜の製造方法 | |
| WO2011057114A2 (en) | Methods of making and deposition methods using hafnium- or zirconium-containing compounds | |
| TWI718821B (zh) | 化合物、氣相沉積前驅物及製備薄膜的方法 | |
| JP2024520373A (ja) | 安定性ビス（アルキル－アレーン）遷移金属錯体、及びそれを用いた膜堆積方法 | |
| KR102406174B1 (ko) | 선택성 부여제를 이용한 영역 선택적 박막 형성 방법 | |
| US20220119939A1 (en) | Method of improving step coverage using an inhibitor molecule for high aspect ratio structures | |
| WO2022146668A1 (en) | Group iv element containing precursors and deposition of group iv element containing films | |
| KR102504146B1 (ko) | 선택성 부여제를 이용한 영역 선택적 박막 형성 방법 | |
| KR102614175B1 (ko) | 선택성 부여제를 이용한 영역 선택적 박막 형성 방법 | |
| JP7357794B2 (ja) | 高品質Ｓｉ含有膜を形成するための超低温ＡＬＤ | |
| KR20210087808A (ko) | 표면 보호 물질을 이용한 물질막 형성 방법 | |
| WO2021097022A1 (en) | Silyl pseudohalides for silicon containing films | |
| KR20230158397A (ko) | 박막 형성 방법 및 이를 포함하는 메모리 소자의 제조방법 | |
| WO2022266449A1 (en) | Gallium precursors for deposition of gallium-containing oxide films | |
| KR20050015441A (ko) | 산화하프늄 박막 증착 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |